(57)【要約】【課題】半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造において、電極膜を貫通孔内面に生じる欠け部を避けて成膜することで、容易、且つ確実にこの電極膜と電極パッドとの導通を確保し、導電信頼性を高める。【解決手段】半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造は、貫通孔１ａを有する第１の基板１と、電気信号を取り出すための導電パッド４が上面に形成されて第１の基板１と接合される第２の基板２と、貫通孔１ａ内面の下縁端部に形成される封止材１０と、この封止材１０及び貫通孔１ａの内面の露出部分に形成されて導電パッド４と電気的に接続される電極膜５とを備えており、発生した電気信号が電極パッド４と電極膜５を介して外部へ取り出される。封止材１０が貫通孔１ａ内面の欠け部１ｂを塞ぐように形成されることで、電極膜５が欠け部１ｂで途切れることなく成膜され、電極膜５と電極パッド４との導通が確保される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面から主表面と反対側の面まで貫通孔を形成した第１の基板と、この第１の基板と接合される面に電気信号を取り出すための電極パッドを形成した第２の基板とを接合し、前記貫通孔内面に前記電極パッドと電気的に接続される電極膜を形成した構造の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造であって、
前記貫通孔内面の前記第２の基板接合面側端縁部に、パターニング可能な材質からなる封止材を形成し、
前記電極膜は、前記封止材及び貫通孔内面の露出部分を覆うように形成したことを特徴とする半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造。
【請求項２】
前記封止材は、スピンオングラスであることを特徴とする請求項１記載の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造。
【請求項３】
前記封止材は、感光性フォトレジストであることを特徴とする請求項１記載の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造。
【請求項４】
主表面から主表面と反対側の面まで貫通孔を形成した第１の基板と、この第１の基板と接合される面に電気信号を取り出すための電極パッドを形成した第２の基板とを接合し、前記貫通孔内面に前記電極パッドと電気的に接続される電極膜を形成した構造の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造であって、
前記電極パッドは、その前記主表面側の面の面積がその反対側の面の面積よりも小さく、且つ、前記電極パッドの前記主表面側の部分が前記貫通孔の内部に嵌め入れ可能となるように形成したことを特徴とする半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造。
【請求項５】
主表面から主表面と反対側の面まで貫通孔を形成した第１の基板と、この第１の基板と接合される面に電気信号を取り出すための電極パッドを形成した第２の基板とを接合し、前記貫通孔内面に前記電極パッドと電気的に接続される電極膜を形成した構造の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造であって、
前記電極パッド上に電気的に接続されるように、前記貫通孔内面の前記第２の基板接合面側端縁部の寸法よりも大きい導電性突起物を形成し、
前記電極膜を、前記導電性突起物及び貫通孔内面の露出部分を覆うように形成したことを特徴とする半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造。
【請求項６】
前記第１の基板と第２の基板とは陽極接合によって接合され、
前記電極パッド及び／又は導電性突起物は、陽極接合時の熱により軟化又は溶融する低融点材料からなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体微小電子機械デバイスから電気信号を取り出すための半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス等からなる基板と半導体からなる基板とを接合した構造からなり、圧力や加速度等を検出するために用いられる半導体微小電子機械デバイスが用いられている。例えば、特許文献1に示されるように、半導体板３枚とブラスト加工により貫通孔が設けられたガラス板２枚を交互に接合した構造の加速度センサが知られている。この加速度センサの中層部の半導体板には梁部によって支持された可動電極である構造体が形成されており、この構造体の両側のガラス板にはその構造体と対向するように固定電極が設けられている。それぞれの固定電極はガラス板の貫通孔を通して設けられる電極膜を介して、外層部の半導体板と電気的に接続されている。
【０００３】
この加速度センサに加速度が加わると、構造体が慣性力により変位し、それぞれの固定電極と構造体との間の距離が変化して、中層部の半導体板と両外層部の半導体板との間の静電容量がそれぞれ変化する。この静電容量の変化が電気信号の変化として外部に取り出されて、外部回路等がこの信号を元に当該加速度を検出する。この加速度センサにおいては、貫通孔を通して設けられる電極膜が外層部の半導体板と接合するガラス板の面上にも延設して設けられており、電極膜が確実に外層部の半導体板と接合するようにしている。
【０００４】
また、上述の加速度センサとは別の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の一例を図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。この半導体微小電子機械デバイスは、貫通孔８１ａを有するガラス板８１と、ガラス板８１との接合面に電極パッド８４が形成された半導体板８２とを接合したものであり、半導体板８２に上述の加速度センサの可動電極のような構造体（図示なし）が形成されているものである。貫通孔８１ａの内面とガラス板８１の上面には電極膜８５が電極パッド８４と電気的に接続されるよう形成されている。電極パッド８４は、ガラス板８１に形成されて構造体の変位に応じて電気信号が発生する固定電極８６と接続され、また、半導体板８２とは絶縁膜８７が設けられることで絶縁されている。固定電極８６で発生する電気信号は、電極パッド８４を介して電極膜８５から外部へ取り出される。
【０００５】
この半導体微小電子機械デバイスの貫通孔８１ａは、図６（ａ）に示されるように、ガラス板８１の上面にフォトレジスト等のパターン８１５を形成し、図の矢印方向からブラスト加工することによって形成される。貫通孔８１ａを形成した後、パターン８１５が取り除かれ、図６（ｂ）に示されるように、固定電極８６が形成されたガラス板と電極パッド８４及び絶縁膜８７が形成された半導体板とが接合される。そして、貫通孔８１ａの内面とガラス板８１の上面に電極膜８５が形成され、固定電極８６から電気信号を取り出す経路が構成される。
【特許文献１】特開平７−１２８３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような加速度センサ等の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造において、ガラス板８１上にブラスト加工によって貫通孔８１ａを形成するとき、ガラス板８１を貫通するときに貫通孔の端縁部でチッピング等が発生するという問題がある。例えば図６（ｂ）に示されるように、チッピングの発生により貫通孔８１ａ内面に欠け部８１ｂが生じると、図６（ｃ）に示されるように、ガラス板８１の上面からの電極膜８５の成膜時に、電極膜８５が欠け部８１ｂにうまく成膜されずに途切れてしまい、電極パッド８４と電極膜８５が絶縁状態となって固定電極８６と電極膜８５との導通が確保できず、電気信号を取り出すことができないという不具合が発生する恐れがある。
【０００７】
チッピングが発生しても、上述の特許文献１に記載のように、電極膜８５をガラス板８１の両面に面するように形成すれば上記不具合が発生する恐れは少なくなるが、製造工程が複雑となってコストが高くなるという問題があり、また、ガラス板８１と半導体板８２とを接合した後に電極膜８５を形成する場合には適用できない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、電極膜を貫通孔内面に生じる欠け部を避けて成膜することで、容易且つ確実にこの電極膜と電極パッドとの導通を確保して導電信頼性が高い半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、主表面から主表面と反対側の面まで貫通孔を形成した第１の基板と、この第１の基板と接合される面に電気信号を取り出すための電極パッドを形成した第２の基板とを接合し、前記貫通孔内面に前記電極パッドと電気的に接続される電極膜を形成した構造の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造であって、前記貫通孔内面の前記第２の基板接合面側端縁部に、パターニング可能な材質からなる封止材を形成し、前記電極膜は、前記封止材及び貫通孔内面の露出部分を覆うように形成したものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記封止材は、スピンオングラスであるものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記封止材は、感光性フォトレジストであるものである。
【００１２】
請求項４の発明は、主表面から主表面と反対側の面まで貫通孔を形成した第１の基板と、この第１の基板と接合される面に電気信号を取り出すための電極パッドを形成した第２の基板とを接合し、前記貫通孔内面に前記電極パッドと電気的に接続される電極膜を形成した構造の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造であって、前記電極パッドは、その前記主表面側の面の面積がその反対側の面の面積よりも小さく、且つ、前記電極パッドの前記主表面側の部分が前記貫通孔の内部に嵌め入れ可能となるように形成したものである。
【００１３】
請求項５の発明は、主表面から主表面と反対側の面まで貫通孔を形成した第１の基板と、この第１の基板と接合される面に電気信号を取り出すための電極パッドを形成した第２の基板とを接合し、前記貫通孔内面に前記電極パッドと電気的に接続される電極膜を形成した構造の半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造であって、前記電極パッド上に電気的に接続されるように、前記貫通孔内面の前記第２の基板接合面側端縁部の寸法よりも大きい導電性突起物を形成し、前記電極膜を、前記導電性突起物及び貫通孔内面の露出部分を覆うように形成したものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５の発明において、前記第１の基板と第２の基板とは陽極接合によって接合され、前記電極パッド及び／又は導電性突起物は、陽極接合時の熱により軟化又は溶融する低融点材料からなるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、貫通孔内面の第２の基板接合面側端縁部に封止材を形成し、貫通孔内面及び封止材の露出部分を覆うように電極膜を形成するので、貫通孔内面の第２の基板接合面側端縁部に欠け部があるときにも、電極膜を欠け部で途切れることなく成膜し、容易、且つ確実に電極膜と電極パッドとの導通を確保することができ、信号取り出し構造の導電信頼性が向上する。
【００１６】
請求項２の発明によれば、スピンオングラスを封止材に用いるので、封止材とガラス板である第１の基板とをより密着させることができ、また、封止材の粘度を容易に調整することができ、貫通孔内面の第２の基板接合面側端縁部に欠け部があるときにも、容易、且つ確実にこの欠け部を封止材で覆うことができる。これにより、電極膜を途切れることなく成膜させることが可能となり、信号取り出し構造の導電信頼性が向上する。
【００１７】
請求項３の発明によれば、感光性フォトレジストを封止材として用いるので、感光性フォトレジストの成膜工程と、パターニング工程と、不要部の除去工程のみで封止材を形成することが可能となり、導電信頼性が高い信号取り出し構造を有する半導体微小電子機械デバイスを単純な製造プロセスで安価に製造することが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、電極パッドの主表面側の部分が、貫通孔内部に嵌め入れることができるように形成されているので、電極パッドの主表面側の部分の位置が、貫通孔の第２の基板接合面側端縁部よりも主表面側に位置する。これにより、貫通孔内面の第２の基板接合面側端縁部に欠け部があるときにも、この欠け部を避けて、容易、且つ確実に電極膜と電極パッドとの導通を確保して電極膜を成膜することが可能となり、信号取り出し構造の導電信頼性が向上する。
【００１９】
請求項５の発明によれば、電極パッド上に貫通孔の第２の基板接合面側端縁部よりも大きい導電性突起物を形成されているので、導電性突起物の主表面側の部分の位置が、貫通孔の第２の基板接合面側端縁部よりも主表面側に位置し、上述と同様に、信号取り出し構造の導電信頼性が向上する。
【００２０】
請求項６の発明によれば、電極パッド及び／又は導電性突起物が、第１の基板と第２の基板との陽極接合時の熱により軟化するので、陽極接合時の第１の基板と第２の基板との間に発生する静電気力によって、電極パッド及び／又は導電性突起物の第１の基板の主表面側の部分が第１の基板の主表面側に向けて近づくように貫通孔内部で変形する。これにより、電極パッド及び／又は導電性突起物の第１の基板の主表面側の部分が、貫通孔内面の第２の基板接合面側端縁部よりも主表面側に位置し、上述と同様に、信号取り出し構造の導電信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
まず、本発明の前提となる半導体微小電子機械デバイスの一例を図１を参照しつつ説明する。この半導体微小電子機械デバイスは、第１の基板１、半導体からなる第２の基板２、第３の基板３、第２の基板２の上面に設けられる電極パッド４、第１の基板１の上面に形成される電極膜５、第１の基板１の下面に形成される固定電極６、及び絶縁膜７を備えている。この半導体微小電子機械デバイスは、マイクロマシニング技術を用いて可動の構造体が形成された第２の基板２の上面、下面に、第１の基板１、第３の基板３をそれぞれ接合した３層構造である。この半導体微小電子機械デバイスは、いわゆる静電容量型の１軸の加速度センサであり、加速度が加わると第２の基板２の構造体が動き、この構造体を可動電極として、固定電極６と第２の基板２との間の静電容量が変化する。この加速度センサからは、この静電容量の変化が電気信号の変化として取り出される。
【００２２】
第２の基板２には、上記の可動の構造体として、錘部２ａとそれを支える梁部２ｂとが形成されている。梁部２ｂは、錘部２ａの周囲に設けられており、撓み易い形状に形成されている。錘部２ａの上下には第１の基板１との間の空間２ｃ、第３の基板３との間の空間２ｄが設けられており、錘部２ａが図１の矢示方向に可動となるように構成されている。
【００２３】
第１の基板１、第３の基板３はガラス等の絶縁体で構成されている。第１の基板１には上面から下面に向けてブラスト加工によって形成され、上端縁部の寸法が下端縁部の寸法に比べて大きい貫通孔１ａが設けられている。電極パッド４は、後述のようにこの加速度センサの発生する電気信号を取り出すためのものであって、この貫通孔１ａと対応する位置の第２の基板２の上面に設けられており、第１の基板１の上面と貫通孔１ａの内面に形成される、例えばＡｌ−Ｓｉ形の合金からなる電極膜５と電気的に接続される。これにより、電極パッド４から貫通孔１ａと電極膜５を介して第１の基板１の上面まで導通する信号取り出し構造が構成されている。この電極膜５と外部の回路等とをワイヤボンディング等により接続することで、電気信号が外部回路に伝送可能となる。
【００２４】
この貫通孔１ａ、電極パッド４、及び電極膜５により構成される信号取り出し構造は、第１の基板１の下面の、錘部２ａと対向する位置に設けられる固定電極６から電気信号を取り出す固定電極６側のものと、第２の基板２の可動電極となる錘部２ａから電気信号を取り出す可動電極側のものとがある。図１は、上記のうち固定電極６側の信号取り出し構造を示すものであって、電極パッド４は固定基板６と電気的に接続されており、また、シリカ等の絶縁膜７によって第２の基板２とは絶縁されている。一方、可動電極側の信号取り出し構造については図示していないが、電極パッド４が固定電極６とは接続されておらず、第２の基板２の上面に直接電気的に接続するように形成されている他は上述の固定電極６側の信号取り出し構造と同様の構成とされている。
【００２５】
この加速度センサは、貫通孔１ａが設けられた第１の基板１に固定電極６が形成され、マイクロマシニング技術を用いて錘部２ａ及び梁部２ｂが形成された第２の基板２に電極パッド及び絶縁膜７が形成された状態で、第１の基板１と第２の基板２とが例えば陽極接合により接合され、その後、第１の基板１の上面に向けてスパッタリング又は蒸着等の成膜法により電極膜５が形成されて製造される。電極膜５は、電極パッド４の第１の基板１の上側に露出する部分にも形成され、電極パッド４と電気的に接続される。第２の基板２及び第３の基板３も同様にして例えば陽極接合により接合される。
【００２６】
この加速度センサに加速度が加わると、可動電極である錘部２ａが慣性力により図の矢示方向に変位し、錘部２ａと固定電極６との距離が変化する。これにより、錘部２ａと固定電極６との間の静電容量が変化する。錘部２ａは可動電極側の信号取り出し構造と接続されており、固定電極６は固定電極６側の信号取り出し構造と接続されており、静電容量の変化は、錘部２ａ及び固定電極６それぞれと接続された電極膜５同士の間の電位差の変化として外部回路等により検出可能となる。つまり、加速度センサの発生した電気信号がこの信号取り出し構造によって外部に取り出される。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施形態に係る半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造について、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照しつつ説明する。以下、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の説明は、上述の可動電極側の信号取り出し構造についての図を参照しつつ行うが、この信号取り出し構造は可動電極側に限らず、固定電極６側についても適用されるものである。本実施形態においては、貫通孔１ａ内面の下端縁部である第２の基板２との接合面側端縁部に封止材１０が形成されており、電極膜５がこの封止材１０及び貫通孔１ａの内面の露出部分を覆うように形成されている。
【００２８】
この封止材１０は、パターニング可能な材料からなっており、図２（ａ）に示されるように第１の基板１と第２の基板２とが接合された後に形成されるものである。第１の基板１と第２の基板２とが接合された後、封止材１０は、先ず、貫通孔１ａ内面と電極パッド４を含む第１の基板１の上側の露出面全体に成膜又は塗布される。そして、貫通孔１ａ内面の下端縁部に封止材１０を残すようにパターニングが行われることで封止材１０が形成される。ここで、図２（ｂ）に示されるように、貫通孔１ａ内面の下端縁部（請求項でいう第２の基板接合面側端縁部）にはブラスト加工の際に発生するチッピング等により形成された欠け部１ｂが存在するが、封止材１０はこの欠け部１ｂを覆うように形成される。そして、封止材１０が形成された後、図２（ｃ）に示されるように、電極膜５が第１の基板１の上側の露出面全体に成膜されて封止材１０及び貫通孔１ａの内面の露出部分を覆うように形成される。
【００２９】
このように封止材１０を形成することで、貫通孔１ａ内面の下縁端部に欠け部１ｂがあるときにも、電極膜５を欠け部１ｂで途切れることなく成膜して容易且つ確実に電極膜５と電極パッド４との導通を確保することができ、この半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００３０】
ここで、本実施形態においては、例えば、スピンオングラス（ＳＯＧ）を封止材１０として用いることができる。スピンオングラスは、半導体の配線上に形成された層間絶縁膜の段差緩和や配線間の溝埋め込みに従来から使用されており、既存の製造プロセスとの親和性が高く、封止材１０を形成するために製造プロセスを大きく変更する必要が少ない。そして、ガラス製の第１の基板１との密着性に優れており、また、その粘度を容易に調整することが可能である。このため、貫通孔１ａ内面の下端縁部に欠け部１ｂがあるときにも、容易且つ確実にこの欠け部１ｂを覆うことができる。これにより、電極膜５を途切れることなく成膜させることが可能となり、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態において、例えば、感光性フォトレジストを封止材１０として用いてもよい。このとき封止材１０を形成する工程は、通常のフォトリゾグラフィ技術と同様に、感光性フォトレジストを成膜する工程と、パターニング工程と、不要部の除去工程のみとなる。このように封止材１０を形成することが可能となるので、電極膜５が途切れることがなく導電信頼性が高い半導体微小電子機械デバイスを、単純な製造プロセスで安価に製造することが可能となる。
【００３２】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造を示す。この信号取り出し構造は、上述の電極パッド４の換わりに、例えば先端を切り落とした円錐形状のように、上面（主表面側の面）１４ａの面積が下面（その反対側の面）１４ｂの面積よりも小さく、且つ、上部（主表面側の部分）が貫通孔１ａの内部に嵌め入れ可能となるように形成された電極パッド１４を設けたものである。
【００３３】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本実施形態において電極パッド１４を第２の基板２上に形成する工程を示す。先ず、図４（ａ）に示されるように、電極パッド１４の素材であり、例えば、Ａｌ‐Ｓｉ系の合金である電極材料１４１が第２の基板２上に成膜され、この電極材料１４１の上面にレジストマスク１４５が成膜される。レジストマスク１４５は、図に示されるように、電極材料１４１上面の、電極パッド１４を形成したい部分と、その部分の近傍を除いた全面に形成される。次に、その電極材料１４１の等方エッチングが行われ、図４（ｂ）に示されるように、電極材料１４１が電極パッド１４と不要部１４２とに分割される。このとき、電極材料１４１はレジストマスク１４５の設けられていない部位の上面からのみ全方向に等速にエッチングされるので、電極パッド１４はその下面１４ｂより上面１４ａの面積が小さい先端を切り落とした円錐形状となる。
【００３４】
その後、レジストマスク１４５が除去され、図４（ｃ）に示されるように電極パッド１４をマスク材１４６でマスクした状態で、電極材料１４１の全面エッチングが行われる。電極材料１４１の全面エッチングを行い、マスク材１４６を除去すると、図４（ｄ）に示されるように、電極パッド１４のみが第２の基板２上に残り、電極パッド１４が形成される。
【００３５】
本実施形態においては、上述のように第２の基板２上に電極パッド１４が形成された状態で第１の基板１及び第２の基板２が接合される。このとき、電極パッド１４の上部が貫通孔１ａの内部に嵌め入れ可能となるような大きさとされているため、図３（ｂ）に示されるように、電極パッドの上面１４ａが貫通孔１ａの下端縁部よりも上方に位置する状態となる。そして、このように第１の基板１と第２の基板２とが接合された後、図３（ｃ）に示されるように、電極膜５が第１の基板１の上側の露出面全体に成膜されて、貫通孔１ａ内面と電極パッド１４の露出部分を覆うように形成される。ここで、上記第１の実施形態と同様に、貫通孔１ａの下端縁部には欠け部１ｂが存在するが、電極パッド１４の上面１４ａはこの欠け部１ｂよりも上方となるため、電極膜５は、この欠け部１ｂを避けて電極パッド１４と電気的に接続される。
【００３６】
このように、電極パッド１４の上面１４ａが貫通孔１ａの下端縁部よりも上方に位置するように形成されているので、貫通孔１ａの下端縁部に欠け部１ｂがあるときにも、この欠け部１ｂを避けて容易且つ確実に電極膜５と電極パッド１４との導通を確保して電極膜５を成膜することが可能となり、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００３７】
ここで、本実施形態においては、第１の基板１と第２の基板２とを陽極接合によって接合し、電極パッド１４を陽極接合時の熱により軟化するような低融点材料で形成してもよい。第１の基板１と第２の基板２との陽極接合時には、数百℃に昇温された後に第１の基板１と第２の基板２の間に直流の高電圧が印加されて静電引力が発生し、第１の基板１と第２の基板２とが接合される。このときの熱で電極パッド１４が軟化すると、第１の基板１と第２の基板２との間の静電引力により、電極パッド１４は、その上部が第１の基板１の主表面側に近づくように貫通孔１ａの内部で変形する。この変形により、電極パッド１４は、その上部が貫通孔１ａの下縁端部から、より上方に離れた形状となる。これにより、貫通孔１ａ内面の下端縁部に欠け部１ｂがあるときにも、この欠け部１ｂを避けて容易且つ確実に電極膜５と電極パッド１４との導通を確保して電極膜５を成膜することが可能となり、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００３８】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第３の実施形態に係る半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造を示す。本実施形態においては、電極パッド４上に電気的に接続されるように導電性突起物２０を形成しており、電極膜５が、この導電性突起物２０及び貫通孔１ａ内面の露出部分を覆うように形成される。この半導体微小電子機械デバイスは、第１の基板１と第２の基板２とが陽極接合により接合されるものである。
【００３９】
この導電性突起物２０は、その大きさが貫通孔１ａの下縁端部の寸法よりも大きくなるように形成されており、また、陽極接合時の熱により軟化する低融点材料で形成されている。図５（ａ）（ｂ）に示されるように、第１の基板１と第２の基板２との接合時に、上述の第２の実施形態の電極パッド１４と同様に、陽極接合時の熱で導電性突起物２０が軟化すると、第１の基板１と第２の基板２との間の静電引力により、この導電性突起物２０は、その上部が第１の基板１の主表面側に近づくように、電極パッド４と導通を保ちながら貫通孔１ａの内部で変形する。この変形により、導電性突起物２０は、その上部が貫通孔１ａの下縁端部から上方に離れた形状となる。そして、図５（ｃ）に示されるように、この状態で電極膜５が導電性突起物２０と貫通孔１ａの内面の露出部分に形成される。これにより、貫通孔１ａ内面の下端縁部に欠け部１ｂがあるときにも、この欠け部１ｂを避けて容易且つ確実に電極膜５と電極パッド４との導通を確保して電極膜５を成膜することが可能となり、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００４０】
このとき、導電性突起物２０と同様に、電極パッド４も低融点材料で形成し、第１の基板１と第２の基板２との接合時に、ともに軟化して貫通孔１ａ内部で変形するようにしてもよい。上述と同様に、この欠け部１ｂを避けて容易且つ確実に電極膜５と電極パッド４との導通を確保して電極膜５を成膜することが可能となり、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００４１】
ここで、本実施形態においては、導電性突起物２０を上述のような低融点材料ではない材料で形成してもよい。このとき、導電性突起物２０の大きさが貫通孔１ａの下縁端部よりも大きいので、導電性突起物２０は第１の基板１と第２の基板２とが接合された後に電極パッド４上に形成される。このとき、導電性突起物２０の上部は貫通孔１ａ内面の下縁端部よりも上方に位置しており、この状態で電極膜５が導電性突起物２０と貫通孔１ａの内面の露出部分に形成される。これにより、上述と同様に、貫通孔１ａ内面の下端縁部に欠け部１ｂがあるときにもこの欠け部１ｂを避けて、容易、且つ確実に電極膜５と電極パッド４との導通を確保して電極膜５を成膜することが可能となり、半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の導電信頼性を向上させることが可能となる。
【００４２】
なお、本発明は上記各実施形態の構成に限定するものではなく、発明の範囲を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、本発明における半導体微小電子機械デバイスは、上述の１軸の加速度センサに限らず、例えば、２軸又は３軸の加速度センサであったり、また、第２の基板２に構造体として薄膜が形成された圧力センサであってもよい。いずれの半導体微小電子機械デバイスにおいても、その電気信号の取り出し構造を上述のように構成することにより、導通の信頼性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の前提となる半導体微小電子機械デバイスの断面図。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の第１の基板１と第２の基板２の接合前を示す断面図、（ｂ）はそれらを接合して封止材１０を形成したときの断面図、（ｃ）は電極膜５を成膜したときの断面図。
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の第１の基板１と第２の基板２の接合前を示す断面図、（ｂ）はそれらを接合したときの断面図、（ｃ）は電極膜５を成膜したときの断面図。
【図４】（ａ）は同上デバイスの第２の基板２に電極材料１４１を成膜したときの断面図、（ｂ）はそれを等方エッチングしたときの断面図、（ｃ）は（ｂ）のレジストマスク１４５を除去したときの断面図、（ｄ）は（ｃ）の不要部１４２を除去したときの断面図。
【図５】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る半導体微小電子機械デバイスの信号取り出し構造の第１の基板１と第２の基板２の接合前を示す断面図、（ｂ）はそれらを接合したときの断面図、（ｃ）は電極膜５を成膜したときの断面図。
【図６】（ａ）は従来の半導体微小電子機械デバイスの第１の基板８１のブラスト加工を説明する断面図、（ｂ）は同デバイスの信号取り出し構造の第１の基板１と第２の基板２の接合前を示す断面図、（ｃ）はそれらを接合して電極膜５を形成したときの断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１  第１の基板
１ａ  貫通孔
１ｂ  欠け部（第２の基板接合面側端縁部）
２  第２の基板
４，１４  電極パッド
５  電極膜
１０  封止材
１４ａ  上面（主表面側の面）
１４ｂ  下面（その反対側の面）
２０  導電性突起物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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